固定偏置电路:
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Ro = rce∥Hale Waihona Puke Baiduc≈Rc
RO
第四节 共集组态基本放大电路
共集电极组态基本放大电路如图(a)所示: 共集电极组态基本放大电路如图(a)所示: (a)所示
(a)共集组态放大电路 共集组态放大电路
(b) 直流通道
(1)直流分析 (1)直流分析 直流通道如图,则有: 直流通道如图,则有:
UB = UCC Rb1/ (Rb1 +Rb2) UB IEQ≈ICQ ≈ ( UB-UBE)/ Re; IBQ = ICQ/ β UCE= UCC-IEQRe = UCC-ICQRe IBQ UCE IEQ
多级放大电路的增益: 多级放大电路的增益:
A = A1 A2 A3 ⋅ ⋅ ⋅ An = ∏ Ai
i =1
n
•求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法: 求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法: 求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法 (1).输入电阻法: (1).输入电阻法: 输入电阻法
•将后一级的输入电阻作为前一级的负载。 将后一级的输入电阻作为前一级的负载。 将后一级的输入电阻作为前一级的负载 •即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。 即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。 即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联
=
I b hie
=
' − h fe RL
hie
' R L = R c // R L
(3)输入电阻: )
Ri = hie // Rb1 // Rb2 ≈ hie
(4)输出电阻: 输出电阻:
•根据求输出电阻的原理,应将微变等效电路的输入端短路, 根据求输出电阻的原理,应将微变等效电路的输入端短路, 根据求输出电阻的原理 保留信号源内阻。 保留信号源内阻。 •将负载开路。在输出 将负载开路。 将负载开路 端加一个等效的输出 电压。 电压。 可得: 可得: RS
(2).开路电压法: (2).开路电压法: 开路电压法
•将后一级与前一级开路,计算前一级的开路电压增 将后一级与前一级开路, 将后一级与前一级开路 益和输出电阻,并将其作为信号源内阻加以考虑, 益和输出电阻,并将其作为信号源内阻加以考虑, 共同作用到后一级的输入端。 共同作用到后一级的输入端。 •(即将前一级输出电阻看成后一级的信号源内阻) (即将前一级输出电阻看成后一级的信号源内阻)
符号相反。 符号相反。 与共射极相同, 与共射极相同,
①电压增益 ' Uo hfeRL AU = = Ui hie ②输入电阻 Ri = [hie /(1+hfe)]∥Re ]
≈ hie /(1+hfe) RO CB组态微变等效电路 组态微变等效电路
③输出电阻 Ro ≈RC
例题演示
第六节 多级放大电路
第五节 共基组态基本放大电路
•共基组态放大电路如图所示。 共基组态放大电路如图所示。 共基组态放大电路如图所示
共基组态放大电路
共基电路的直流通道
(1)直流分析 (1)直流分析
与共射组态相同) (与共射组态相同)
(2)交流分析 (2)交流分析
共基极组态放大电路的微变等效电路如图所示: 共基极组态放大电路的微变等效电路如图所示:
' I b = U o /( hie + R 's )
RS’ RO 求Ro的微变等效电路 (动画3-6) 很小
R 's = Rs // Rb1 // Rb2
' ' ' I o = [U o (1 + h fe ) /( hie + R 's )] + (U o / Re ) ' Uo hie + R 's hie + R 's Ro = ' = Re // ≈ Io 1 + h fe 1 + h fe
Io
Ri’
RL’ CC组态微变等效电路 CC组态微变等效电路
Ri’=Rb1// Rb2 //[hie +(1+hfe)R’L )]
③输出电阻
输出电阻可由图求出: 输出电阻可由图求出:
I = I b + h fe I b + I Re
' o ' = I b (1 + h fe ) + (U o / Re )
UCE IeQ
UCE=UCC-ICQRc-IEQRe= Ucc-ICQ(Rc+Re)
2. 动态分析
根据图画微变等效电路, 根据图画微变等效电路,有:
(1)求h参数: 求 参数 参数:
hie = rbb + (1 + h fe )26mV/I EQ
(2)电压增益: )
AU = U o / U i
' − h fe I b RL
(三) 直接耦合放大电路
•两级间不采用任何器件,直接相连的耦合方式称直接耦合。 两级间不采用任何器件,直接相连的耦合方式称直接耦合。 两级间不采用任何器件 直接耦合
1.直接耦合的特点: 1.直接耦合的特点: 直接耦合的特点
(1).直接耦合电路简单、 (1).直接耦合电路简单、便 直接耦合电路简单 于集成, 于集成,且可传送直流或变 化缓慢的信号。(优点) 化缓慢的信号。(优点) 。(优点 (2).直接耦合使各放大级的 (2).直接耦合使各放大级的 工作点互相影响。 工作点互相影响。 (3).温度漂移严重。(逐级 (3).温度漂移严重。(逐级 温度漂移严重。( 放大;采用差放可解决) 放大;采用差放可解决) 直接耦合放大电路
(2)交流分析 (2)交流分析
CC放大电路的微变等效电路如图所示。 CC放大电路的微变等效电路如图所示。 放大电路的微变等效电路如图所示 电压增益: ①电压增益
(1 + h fe ) R'L Uo AU = = ≈1 Ui hie + (1 + h fe ) R'L
R’L = RL // Re ②输入电阻
(四) 光电耦合放大电路
•两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。 两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。 两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合 1.原理: 原理: 原理 采用发光二极管和光敏二极管构成; 采用发光二极管和光敏二极管构成;
Ii Io
•输入电压使 1发光; 输入电压使D 发光; 输入电压使 •光使 2产生电流,输出Uo 光使D 产生电流, 光使
(二)
(1).零点漂移: (1).零点漂移: 零点漂移
零点漂移
三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态 值的现象——零点漂移。 零点漂移。 值的现象 零点漂移 •产生零点漂移的主要原因是温度,所以经常用温 产生零点漂移的主要原因是温度, 产生零点漂移的主要原因是温度 度漂移来表示。 度漂移来表示。
二 各种耦合方式及特点
e2
•解决方法:采用二极管、稳压管或采用NPN+PNP组合电平移 解决方法:采用二极管、稳压管或采用NPN+PNP组合电平移 解决方法 NPN+PNP 动直接耦合放大电路。 动直接耦合放大电路。
NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路 NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路
•级间采用NPN管和PNP管搭配的方式,如图所示。 级间采用NPN管和PNP管搭配的方式,如图所示。 级间采用NPN管和PNP管搭配的方式 •由于NPN管集电极电位高于基极电位,PNP管集电极电位低 由于NPN管集电极电位高于基极电位,PNP管集电极电位低 由于NPN管集电极电位高于基极电位 于基极电位, 于基极电位, •它们的组合使用可 它们的组合使用可 避免集电极电位的 逐级升高。 逐级升高。 NPN和PNP管组合 图07.03 NPN和PNP管组合
综上所述: 综上所述: T↑→ β ↑,ICBO↑,Ube ↓→ICQ= β IBQ +(1+ β ) Icbo ↑ 最终导致静态工作点Q升高。 最终导致静态工作点Q升高。 固定偏置电路: 固定偏置电路: 电路
由于偏置回路固定, 因此无法起到稳定工 作点的作用。
(二) 共射偏置电路
组成: 组成: •Rb1和Rb2系偏置电阻。 系偏置电阻。 •C1 、C2是耦合电容。 是耦合电容。 •RC是集电极负载电阻。 是集电极负载电阻。 •Re是发射极电阻, 是发射极电阻, 的旁路电容。 •Ce是Re的旁路电容。 图中作如下假设: 图中作如下假设:
(1).设I1>> IbQ, IbQ=0。 设 。 , (2). UB 为Rb1. Rb2分压而得 •此电路具有稳定工作点的作用。 此电路具有稳定工作点的作用。 此电路具有稳定工作点的作用 I1 UB
此电路又称射
•分压式电流负反馈稳定偏置电路如图所示:(稳定工作点) 分压式电流负反馈稳定偏置电路如图所示: 稳定工作点) 极偏置电路 分压式电流负反馈稳定偏置电路如图所示
——极间耦合方式 极间耦合方式
一、 多 级 放 大 电 路 概 述 二、 各种耦合方式及特点 三、多级放大电路电压增益的计算
一、多级放大电路概述
(一) 极间耦合方式
•实用放大器由多极放大电路组成,前一级的输出通 实用放大器由多极放大电路组成, 实用放大器由多极放大电路组成 过一定的方式接到下一级;称为连接方式 过一定的方式接到下一级;称为连接方式——极间 极间 耦合。 耦合。 •放大电路的级间耦合应满足条件: 放大电路的级间耦合应满足条件: 放大电路的级间耦合应满足条件 •必须要保证信号的传输; 必须要保证信号的传输; 必须要保证信号的传输 •保证各级的静态工作点正确。 保证各级的静态工作点正确。 保证各级的静态工作点正确
+ Ui RL
D1
D2
Uo
RL
2.光电耦合的特点: 2.光电耦合的特点: 光电耦合的特点
E1
E2
抗干扰性强。(干扰信号不能产生持续的电流、单相传输、 抗干扰性强。(干扰信号不能产生持续的电流、单相传输、 。(干扰信号不能产生持续的电流 输入输出不共地解决地线干扰) 输入输出不共地解决地线干扰)
二
多级放大电路电压增益的计算
2.可以实现输出级与负载
的阻抗变换, 的阻抗变换,以获得有效的 功率传输。 功率传输。 变压器耦合放大电路
•变压器耦合阻抗变换的原理如图。 变压器耦合阻抗变换的原理如图。 变压器耦合阻抗变换的原理如图 •理想条件下,变压器原副边的匝数比为: 理想条件下,变压器原副边的匝数比为: 理想条件下 N1 / N2 =U1 / U2; N2 / N1 =I1 / I2; U1 =U2 N1 / N2 I1 = I2 N1 / N2 RL’ RL’ = U1 / I1 = (N1 / N2 ) 2 RL = n2 RL 变压器的阻抗变换 •可通过调整匝比 n 使原、副端阻抗匹配。 可通过调整匝比 使原、
(二) 变压器耦合
•两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。 两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。 两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合
变压器耦合的特点: 变压器耦合的特点:
1.变压器耦合可隔除直流,传递一定频率的交流信号, 1.变压器耦合可隔除直流,传递一定频率的交流信号,因此 变压器耦合可隔除直流 互相独立。 各级的 Q 互相独立。
共射偏置电路 (动画3-5)
1.静态分析 1.静态分析
•电路的直流通路如图所示: 电路的直流通路如图所示: 电路的直流通路如图所示 静态计算如下: 静态计算如下: UB= UCC Rb2 / (Rb1+Rb2) IEQ=(UB -UBE)/ Re ICQ≈ IEQ IBQ= IEQ /β
基本放大电路的直流通路 UB
阻容耦合: (一)阻容耦合:
级间采用电容耦合。 级间采用电容耦合。
电容的作用: 电容的作用: •传送交流信号;阻隔直流。 传送交流信号;阻隔直流。 传送交流信号 •与下级输入电阻构成阻容 与下级输入电阻构成阻容 与下级输入电阻构成 耦合。 耦合。 特点: 特点:
阻容耦合放大电路
1.电路简单、各级工作点相互独立。(优点) 1.电路简单、各级工作点相互独立。(优点) 电路简单 。(优点 2.不能传送直流及变化缓慢的信号;且不宜集成(缺点) 2.不能传送直流及变化缓慢的信号;且不宜集成(缺点) 不能传送直流及变化缓慢的信号
2.直接耦合放大电路的问题: 2.直接耦合放大电路的问题: 直接耦合放大电路的问题
(1).若 直接接地:会造成T 管饱和。 (1).若e2直接接地:会造成T1管饱和。 (2).接电阻R (2).接电阻Re: 接电阻 •集电极电位会逐级提高, 集电极电位会逐级提高, 集电极电位会逐级提高 •后面放大级要加入更大的射极 后面放大级要加入更大的射极 电阻而无法设置正确的工作点。 电阻而无法设置正确的工作点。 正确的工作点 •只适用级数较少的电路。 只适用级数较少的电路。 只适用级数较少的电路